полукоксование

полукоксова́ние

^{статья сверена с оригиналом и вычитана}

ПОЛУКОКСОВАНИЕ

переработка твердых горючих ископаемых нагреванием без доступа воздуха при 500–600 °C (при температуре, примерно вдвое более низкой, чем температура коксования) с целью получения гл. обр. твердого остатка (полукокса), а также летучих продуктов. Сырье — обычно бурые угли и горючие сланцы, реже — каменные угли и торф.

Методы П., осуществляемого в спец. печах, определяются способом передачи теплоты топливу: через стенку печи от горячих дымовых газов, движущихся по каналам обогревательной системы (П. с внеш. обогревом); путем непосредственного соприкосновения газообразного или твердого теплоносителя со слоем топлива (П. с внутренним обогревом). Среди многочисленных конструкций печей для П. в России и за рубежом наиболее распространены шахтные печи с внутренним обогревом газообразным теплоносителем (производительность 300–500 т/сут топлива). П. мелкозернистого топлива (400–1000 т/сут) проводится в подвижном (газообразный теплоноситель) или в кипящем слое. В последнем случае теплоносителем служит полукокс: часть его выводится в качестве готового продукта, а часть остается в печи для смешения со свежим топливом.

Полукокс — углеродсодержащий продукт пористостью 40–60% по объему; обладает высокой реакционной способностью, легко воспламеняется. Элементный состав орг. массы: 84–92% C, 2,5–4,5% H, 3 5% O, остальное — N и S; теплота сгорания 31–34 МДж/кг. Содержание летучих веществ 10–15% на горючую массу. Выход полукокса 500–700 кг (здесь и далее на 1 т сухого топлива). Используют как энергетическое и бытовое бездымное топливо, а также для газификации с целью получения синтез-газа.

Летучие продукты П.: первичная смола и первичный газ (выделяются на начальных стадиях, отсюда и назв.), газовый бензин, подсмольная вода.

Первичная смола — сложная жидкая смесь орг. соед. темно-бурого цвета, содержащая парафиновые, олефиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды, фенолы, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, асфальтены, сераорганические вещества и др. Плотность 0,9–1,017 г/см³, выход 100–220 кг и более. Применяют для получения жидких топлив и смазочных масел, бензола и толуола, лаков, красителей, клеев, пластических масс, антисептических средств (напр., ихтиола), шпалопропиточного масла, искусственного горного воска, углещелочных реагентов, дубителей, дорожных битумов, электродного кокса и др.

Первичный газ — горючий газ, содержащий 18–50% по объему CH₄, 8–18% олефинов (гл. обр. этилена), 14–19% H₂ и др. Плотность 1,0–1,2 кг/м³, теплота сгорания 15–31 МДж/м³, выход 80–200 м³. Применяется как отопительный газ на установках П. и для коммунально-бытовых целей (в СССР производилось ок. 1 млрд. м³/год, 1987). Присутствующие в газе олефины м. б. использованы для получения спиртов, водород — в синтезе NH₃.

Газовый бензин — смесь низкокипящих ароматических (до 70% по массе), нафтеноароматических и олефиновых углеводородов, остающихся в парообразном состоянии в первичном газе (30–70 г/м³) после конденсации из него первичной смолы и воды. Улавливается из первичного газа парафином или соляровым маслом. Плотность 0,65–0,80 г/см³, теплота сгорания ок. 40 МДж/кг, выход 6–10 кг. Компонент высокооктановых бензинов.

Подсмольная вода образуется из влаги, содержащейся в исходном топливе, и пирогенетической воды. Один из наиб. вредных видов пром. сточных вод; осн. компоненты: NH₃, фенолы, карбоновые кислоты.

В перспективе П. может стать одним из головных процессов комплексной энерготехнологической переработки твердых горючих ископаемых. В России на базе бурых углей Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса намечено создание энерготехнологических комбинатов (ЭТК) для производства жидкого топлива, полукокса, газа-восстановителя в металлургических процессах, строительных материалов, электроэнергии и т. д. ЭТК на основе горючих сланцев (гл. обр. в Ленинградской и Самарской областях) будут включать установки П. в кипящем слое топлива мелких классов крупности, парокислородную газификацию полукокса и сланцевой пыли, а также П. кускового топлива в мощных газогенераторах с получением хим. продуктов, электроэнергии и водяного пара.

^{Лит.: Федосеев С. Д., Чернышев А. Б., Полукоксование и газификация твердого топлива, М., 1960; Кузнецов Д. Т., Энергохимическое использование горючих сланцев, М., 1978; Наумов Л. С., Соболев Л. Д., На орбите кокса, М., 1984, с. 16–17; Глущенко И. М., Химическая технология горючих ископаемых, К., 1985}

_{М. С. Литвиненко}